基于matlab的部分响应系统的分析与仿真(附件)【字数：10186】
摘 要就数字基带传输系统而言,一般来说，理想低通特性和升余弦滚降特性可以实现无码间串扰。但是，或多或少，二者都存在一些鲜明的缺点，不能够很好的达到效果。理想低通传输特性频带利用率理论上能够达到基带系统理论极限值2B/Hz，然而在实际情况下很难实现。升余弦滚降特性尽管在物理上实现，但需要宽频带，减少带宽利用率，在高速传输中没有优势。部分响应系统人为地引入符号间干扰，并且在接收器判决之前将其消除。部分响应技术可以改善频谱特性让频带利用率提高到理论最大值，同时加速了传输波形尾巴的衰减和降低了对定时精度要求。本文主要研究一、四类部分响应系统原理及数学模型，通过进行M文件和SINMULINK仿真，分析不同部分响应系统的优点，使之能够解决实际应用问题。
目 录
第一章 绪论 1
1.1基带传输技术和用途 1
1.2基带传输存在的问题和原因 1
1.3课题研究意义 1
第二章 数字基带系统与码间串扰 2
2.1数字基带系统的组成 2
2.2基带传输的常用码型 3
2.3码间串扰 3
2.4无码间串扰 4
2.4.1实现无码间串扰的条件 4
2.4.2实现无码间串扰的一般方法 5
第三章 部分响应系统 6
3.1常见的部分响应系统 6
3.2第Ⅰ类部分响应系统 7
3.3第Ⅳ类部分响应系统 8
第四章 MATLAB 10
4.1 MATLAB简介 10
4.1.1 MATLAB特点 10
4.1.2 MATLAB优势 11
4.1.3 Simulink简介 11
4.1.4 Simulink优点 11
4.2 MATLAB仿真软件发展现状 11
第五章 部分响应系统的分析与仿真 12
5.1仿真设计结构图 12
5.2 MATLAB程序仿真 12
5.2.1绘制部分响应波形和频谱特性 12
5.2.2实现部分响应的预编码和相关编码 14
5.2.3部分响应理论误码率系统流 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
程图 16
5.3 Simulink系统的仿真 17
5.3.1系统的模型建立 17
5.3.2仿真的实现和参数的设置 18
5.3.3仿真结果及分析 19
结束语 21
致 谢 22
参考文献 23
附录 24
绪论
1.1基带传输技术
基带传输，一种不搬移基带信号频谱的传输方式。未对载波调制的待传信号称为基带信号，它所占的频带称为基带。基带传输的优点是设备较简单，线路衰减小，有利于增加传输距离。对于不适合基带信号直接通过的信道(如无线信道)，则可将脉冲信号经数字调制后再传输。
基带传输广泛用于音频电缆和同轴电缆等传送数字电话信号，同时，在数据传输方面的应用也日益扩大。
1.2基带传输存在的问题和原因
基带传输存在的主要问题就是码间串扰的问题。
数字基带传输系统中由于传输特性的不理想就是频率特性失真，将引起脉冲信号的拖尾等现象，从而对后面的脉冲产生干扰，就是码间串扰。当信道一定时传输速率越高，误码率越大，如果传输速度一定，那么误码率就成为数字信号传输中最主要的性能指标，当信号经过信道时，由于信道特性不理想及噪声的干扰，使信号受到干扰而变形。
从数字基带信号传输地的物理性能看，误码是由接收机抽样判决器错误判决所致，从而造成了码间串扰和噪声。
1.3课题研究意义
在通信行业高速发展的21世纪，数字通信在现代生活中的应用已经越来越广泛，因此基带传输作为数字通信的一种传输方式具体十分重要的意义然而数字基带信号在实际的基带传输中往往受到一些干扰，比如噪声和码间串扰。
码间串扰是在数字基带信号传输过程中一种非常常见的现象，要使接收端能够准确的恢复信息，在传输过程中必须要能够有效地去除码元之间的互相干扰。只有传输总特性与奈奎斯特第一准则相符合，才能使基带信号在信道中进行传输时不会存在码元之间的相互串扰。但只是使传输系统满足奈奎斯特第一准则，又会面临无法物理实现或者频带利用率低等问题。
因此，为了使无码间串扰的传输系统具有良好的频带利用率，我们要根据奈奎斯特第二准则完成对部分响应系统的设计。部分响应系统中最常用的是第一类和第四类，根据这俩类部分响应系统的特点对一些传统的通信系统进行改善，通过对具体的实例进行分析并与传统的通信系统相比较，更加清楚的突出部分响应系统的优势。
第二章 数字基带系统与码间串扰
2.1数字基带系统的组成
没有经过调制的原始数字信号，如计算机输出的二进制序列，各种文字，数字，图像的二进制代码，电传机输出的代码，等都是数字基带信号，用来传输这类信号的通信系统，称为数字基带系统。数字基带系统主要研究数字基带信号传输误码的问题，而引起误码的主要原因是码间串扰和噪声。
图11 数字基带传输系统
如图11所示：即一个普通简单的数字基带系统，接下来介绍各个部分组成与功能。
1.信道信号形成器：由于输入的数字基带信号常常不适合直接加到信道上进行传输，例如很多基带信号含有直流成分，而信道往往不能传输直流，信道信号形成器就是把原始基带信号转变成适合在信道上传输的基带信号。它主要依靠对输入的基带信号进行码型变换和波形变换来实现，减小码间串扰，同时便于传输。
2.信道:是一种介质，允许基带信号通过，有线信道，如双绞线、同轴电缆都是比较常见的信道。信道传输特性通常不满足无失真传输条件，可能会导致传输波形失真，出现问题。或者噪声n(t)会在信道中出现，而且认为高斯白噪声平均为零。
3.接收滤波器:它的主要作用是收到信号，想更多办法消除信道噪声或其他干扰，平衡对信道特性进行均衡，这样让输出基带波形更容易抽样判决。
4.抽样判决器：在传输特性差且噪声环境较差的情况，在一定时间内，可以恢复本来的基带信息，并且做到准确无误，不出现差错。
5.同步提取：它的作用是抽样位定时脉冲依靠同步获得电路从接收信号中获得。
目 录
第一章 绪论 1
1.1基带传输技术和用途 1
1.2基带传输存在的问题和原因 1
1.3课题研究意义 1
第二章 数字基带系统与码间串扰 2
2.1数字基带系统的组成 2
2.2基带传输的常用码型 3
2.3码间串扰 3
2.4无码间串扰 4
2.4.1实现无码间串扰的条件 4
2.4.2实现无码间串扰的一般方法 5
第三章 部分响应系统 6
3.1常见的部分响应系统 6
3.2第Ⅰ类部分响应系统 7
3.3第Ⅳ类部分响应系统 8
第四章 MATLAB 10
4.1 MATLAB简介 10
4.1.1 MATLAB特点 10
4.1.2 MATLAB优势 11
4.1.3 Simulink简介 11
4.1.4 Simulink优点 11
4.2 MATLAB仿真软件发展现状 11
第五章 部分响应系统的分析与仿真 12
5.1仿真设计结构图 12
5.2 MATLAB程序仿真 12
5.2.1绘制部分响应波形和频谱特性 12
5.2.2实现部分响应的预编码和相关编码 14
5.2.3部分响应理论误码率系统流 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
程图 16
5.3 Simulink系统的仿真 17
5.3.1系统的模型建立 17
5.3.2仿真的实现和参数的设置 18
5.3.3仿真结果及分析 19
结束语 21
致 谢 22
参考文献 23
附录 24
绪论
1.1基带传输技术
基带传输，一种不搬移基带信号频谱的传输方式。未对载波调制的待传信号称为基带信号，它所占的频带称为基带。基带传输的优点是设备较简单，线路衰减小，有利于增加传输距离。对于不适合基带信号直接通过的信道(如无线信道)，则可将脉冲信号经数字调制后再传输。
基带传输广泛用于音频电缆和同轴电缆等传送数字电话信号，同时，在数据传输方面的应用也日益扩大。
1.2基带传输存在的问题和原因
基带传输存在的主要问题就是码间串扰的问题。
数字基带传输系统中由于传输特性的不理想就是频率特性失真，将引起脉冲信号的拖尾等现象，从而对后面的脉冲产生干扰，就是码间串扰。当信道一定时传输速率越高，误码率越大，如果传输速度一定，那么误码率就成为数字信号传输中最主要的性能指标，当信号经过信道时，由于信道特性不理想及噪声的干扰，使信号受到干扰而变形。
从数字基带信号传输地的物理性能看，误码是由接收机抽样判决器错误判决所致，从而造成了码间串扰和噪声。
1.3课题研究意义
在通信行业高速发展的21世纪，数字通信在现代生活中的应用已经越来越广泛，因此基带传输作为数字通信的一种传输方式具体十分重要的意义然而数字基带信号在实际的基带传输中往往受到一些干扰，比如噪声和码间串扰。
码间串扰是在数字基带信号传输过程中一种非常常见的现象，要使接收端能够准确的恢复信息，在传输过程中必须要能够有效地去除码元之间的互相干扰。只有传输总特性与奈奎斯特第一准则相符合，才能使基带信号在信道中进行传输时不会存在码元之间的相互串扰。但只是使传输系统满足奈奎斯特第一准则，又会面临无法物理实现或者频带利用率低等问题。
因此，为了使无码间串扰的传输系统具有良好的频带利用率，我们要根据奈奎斯特第二准则完成对部分响应系统的设计。部分响应系统中最常用的是第一类和第四类，根据这俩类部分响应系统的特点对一些传统的通信系统进行改善，通过对具体的实例进行分析并与传统的通信系统相比较，更加清楚的突出部分响应系统的优势。
第二章 数字基带系统与码间串扰
2.1数字基带系统的组成
没有经过调制的原始数字信号，如计算机输出的二进制序列，各种文字，数字，图像的二进制代码，电传机输出的代码，等都是数字基带信号，用来传输这类信号的通信系统，称为数字基带系统。数字基带系统主要研究数字基带信号传输误码的问题，而引起误码的主要原因是码间串扰和噪声。
图11 数字基带传输系统
如图11所示：即一个普通简单的数字基带系统，接下来介绍各个部分组成与功能。
1.信道信号形成器：由于输入的数字基带信号常常不适合直接加到信道上进行传输，例如很多基带信号含有直流成分，而信道往往不能传输直流，信道信号形成器就是把原始基带信号转变成适合在信道上传输的基带信号。它主要依靠对输入的基带信号进行码型变换和波形变换来实现，减小码间串扰，同时便于传输。
2.信道:是一种介质，允许基带信号通过，有线信道，如双绞线、同轴电缆都是比较常见的信道。信道传输特性通常不满足无失真传输条件，可能会导致传输波形失真，出现问题。或者噪声n(t)会在信道中出现，而且认为高斯白噪声平均为零。
3.接收滤波器:它的主要作用是收到信号，想更多办法消除信道噪声或其他干扰，平衡对信道特性进行均衡，这样让输出基带波形更容易抽样判决。
4.抽样判决器：在传输特性差且噪声环境较差的情况，在一定时间内，可以恢复本来的基带信息，并且做到准确无误，不出现差错。
5.同步提取：它的作用是抽样位定时脉冲依靠同步获得电路从接收信号中获得。
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